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本研究は、筋再生時に骨格筋間葉系前駆細胞（MPC）に由来する遊離型コンドロイチン硫酸プロテオグリカン4（CSPG4）が担う機能の解明を目的とするものである。本研究でMPCモデルと位置付けているラット2G11細胞は、bFGF依存性に脂肪分化能を獲得し、TGFβ誘導性に線維芽細胞へ分化する。本年度は、①MPCの分化に伴うCSPG4の産生変化と②骨格筋の線維化・脂肪蓄積を示すジストロフィン欠損ラット（DMDラット）でのCSPG4欠損の影響を調べた。
①2G11細胞にbFGFを添加したところ、CSPG4分子全長相当の約310 kDaの分子の発現量増加とともに、約120 kDaの短いCSPG4分子が検出された。これらの変化はTGFβ添加時にはみられなかった。筋再生過程では間質内のbFGF量の一過的な増加がみられることから、短いCSPG4分子はこの過程でMPCにおけるbFGF依存性の脂肪分化能獲得を仲介している可能性が考えられた。
②CRISPR/Cas法を用いて作出したCSPG4欠損ラットとDMDラットの交配によって得られたCSPG4欠損DMDラットから、速筋である前脛骨筋および遅筋であるヒラメ筋を採材した。脂肪蓄積量については、前脛骨筋、ヒラメ筋共にCSPG4欠損による影響はみられなかった。線維化についてはヒラメ筋でのみ亢進がみられた。この結果から、生体内においてCSPG4は線維化に対し抑制的に機能し、この機能は骨格筋の種類により異なる制御を受ける可能性が考えられた。
遅筋と速筋では再生能に違いがあるとされている。bFGFを含む成長因子やCSPG4の切断に関わるプロテアーゼの発現や産生が遅筋と速筋では異なることから、それが発現するCSPG4の量や分子種の違いを生み、遅筋と速筋での再生能の差異を生み出している可能性が考えられた。
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